Modélisation thermique appliquée aux bassins sédimentaires : Bassin de Paris (France) et Bassin de Sabinas (Mexique)

par Cédric Menetrier

Thèse de doctorat en Géosciences

Sous la direction de Luis Martinez et de Marcel Elie.

Soutenue en 2005

à Nancy 1 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est d'étudier la thermicité de bassins sédimentaires et notamment l'effet de la géodynamique sur l'évolution thermique de la matière organique via le flux de chaleur. Trois bassins sédimentaires évoluant dans des contextes géodynamiques différents ont été étudiés: le bassin molassique suisse (bassin d'avant-pays), le bassin de Paris (bassin intraplaque) et le bassin de Sabinas (cadre géodynamique mixte). L'approche suivie repose sur l'utilisation de modèles thermiques de bassins permettant de simuler l'évolution des marqueurs organiques de thermicité utilisés pour contraindre les modèles. Une attention particulière a été portée à l'étude de la cinétique d'évolution des biomarqueurs (rapports d'isomérisation des hopanes et des stéranes). L'étude de la thermicité dans le bassin molassique suisse a permIs de valider l'utilisation des biomarqueurs pour la reconstruction de l'histoire thermique des bassins, et les résultats obtenus sont en accord avec l'hypothèse d'une anomalie thermique fin Jurassique début Crétacé. L'étude de la thermicité du bassin de Paris intègre à la fois les dépôts mésozoïques et paléozoïques (bassin Sarro-Lorrain) et est basée sur divers marqueurs de thermicité. Les résultats obtenus montrent que l'hypothèse d'un flux de chaleur élevé au Permien (extension régionale), puis décroissant jusqu'à l'actuel (relaxation thermique de la lithosphère) permet d'expliquer les profils de maturité observés. Au cours du Mésozoïque, le flux de chaleur n'a pas été affecté par les différents évènements géodynamiques ayant touché cette région, à l'inverse de ce qui a été observé dans le bassin molassique suisse. Durant le Mésozoïque, le flux de chaleur a été plus faible sur la partie est du bassin que dans le centre. Les simulations réalisées mettent également en évidence que l'essentiel de l'érosion ayant affecté l'est du bassin de Paris serait antérieur à l'augmentation du flux de chaleur lié au rifting oligocène, responsable des hautes valeurs de flux de chaleur observées sur l'est du bassin. L'histoire thermique du bassin de Sabinas a été étudiée en se basant sur la réflectance de la vitrinite. Diverses hypothèses ont été retenues, et celle incluant une anomalie thermique liée à une phase de subduction pourrait expliquer les niveaux de maturité (fenêtre à gaz) observés dans ce bassin. Il apparaît donc que seuls les évènements géodynamiques majeurs et affectant directement un bassin sont susceptibles d'influencer l'évolution du flux de chaleur et donc la maturation de la matière organique.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (268 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 255-268

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2005 205
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